[實用新型]基于全向推進(jìn)器的操縱控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320125753.6
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN203158224U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳立新
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江風(fēng)神海洋工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: B63H21/21
• 分類號: B63H21/21;B63H25/14
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 周希良;徐關(guān)壽

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于船舶推進(jìn)及操縱控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種與船舶全向推進(jìn)裝置配合而構(gòu)成的一種新型船舶電力操縱推進(jìn)系統(tǒng)，其具有系統(tǒng)簡單、操作簡便、可控性高等特點。

背景技術(shù)

長期以來人們?yōu)樘剿餍滦透咝У拇猛七M(jìn)裝置進(jìn)行了不懈的努力，創(chuàng)造了諸多的船舶推進(jìn)形式，如槳、櫓、明輪、螺旋槳、導(dǎo)管螺旋槳、噴水推進(jìn)器等。隨著航運船舶的大型化以及船舶對操縱性要求的不斷提高，迫切需要進(jìn)一步提高船舶推進(jìn)裝置的綜合性能，因此具有舵槳功能的電力推進(jìn)操縱推進(jìn)系統(tǒng)具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

我國在船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)研究及應(yīng)用方面起步較晚，其操縱控制系統(tǒng)存在信號反饋工作時間長、控制算法復(fù)雜、可控程度不夠高、無模擬人機(jī)交互界面板等問題，實際船舶運用中存在操縱指令與實際反饋誤差較大的情況，故該操縱控制系統(tǒng)應(yīng)用范圍受限。隨著電力電子技術(shù)迅速發(fā)展，大功率交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)日臻成熟，基于晶閘管整流/逆變方案和IGBT器件方案實現(xiàn)的船舶電力推進(jìn)技術(shù)在國外得以迅速發(fā)展，并在可靠性和運行效率等方面都有了突破，從而使電力推進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，除應(yīng)用于破冰船、挖泥船、渡輪以外，還廣泛用于大中型常規(guī)船舶，顯示出廣泛的市場前景。據(jù)統(tǒng)計，近3年來新建的油輪、渡輪、游輪、集裝箱船有30%采用電力推進(jìn)系統(tǒng)。因此，電力推進(jìn)將是一種被廣泛采用的先進(jìn)船舶推進(jìn)系統(tǒng)。

杭州風(fēng)光科技有限公司向國知局申報了一種差速型船用平旋推進(jìn)裝置，其專利號為CN201010549180.0，該專利產(chǎn)品已正式投入生產(chǎn)。其具有吃水淺、安裝維護(hù)方便、操縱性能好、舵槳合一等諸多優(yōu)點，該推進(jìn)器可旋轉(zhuǎn)的圓盤置于船底，圓盤下面沿圓周裝有若干能轉(zhuǎn)動的直葉片深入水中。本實用新型提供了一種與之配套的操縱控制系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型公開了一種基于全向推進(jìn)器的操縱控制系統(tǒng)。本實用新型基于全向推進(jìn)器的操縱控制系統(tǒng)實現(xiàn)了兩臺全向推進(jìn)器的轉(zhuǎn)舵控制與推進(jìn)器轉(zhuǎn)速控制的功能，主要由操縱臺、控制柜、轉(zhuǎn)舵裝置、主推裝置、測量裝置等組成，具有經(jīng)濟(jì)性好、操縱性好、安全性高、節(jié)省空間、噪音低等優(yōu)點，將推進(jìn)器常規(guī)意義上的舵角范圍±35度擴(kuò)展到±360度，引入一個全新的操舵概念。

本實用新型采取以下技術(shù)方案：基于全向推進(jìn)器的操縱控制系統(tǒng)，所述的全向推進(jìn)器包括主推進(jìn)電機(jī)、舵軸及齒輪箱，主推進(jìn)電機(jī)的輸入軸與齒輪箱間通過軸承而轉(zhuǎn)動配合，所述的操縱控制系統(tǒng)包括操縱臺、控制柜、主電機(jī)驅(qū)動器、轉(zhuǎn)向電機(jī)、舵角傳感器、減速器、溫度傳感器，操縱臺與控制柜相聯(lián)，控制柜與主電機(jī)驅(qū)動器、轉(zhuǎn)向電機(jī)、舵角傳感器、溫度傳感器相聯(lián)，主電機(jī)驅(qū)動器與主推進(jìn)電機(jī)相聯(lián)；溫度傳感器安裝于所述的齒輪箱內(nèi)，用于檢測所述軸承的溫度；所述轉(zhuǎn)向電機(jī)的輸入軸通過所述的減速器與所述的舵軸連動，所述的舵角傳感器安裝于所述的減速器，用于檢測舵角。

所述的基于全向推進(jìn)器的操縱控制系統(tǒng)，操縱臺設(shè)置觸摸屏，觸摸屏通過電線連接電源，并通過串口數(shù)據(jù)線與控制柜連接而通訊，并控制及顯示控制柜的相關(guān)信息和參數(shù)。

所述的基于全向推進(jìn)器的操縱控制系統(tǒng)，操縱臺設(shè)置主推進(jìn)速度手柄，與主電機(jī)驅(qū)動器連接，給主電機(jī)驅(qū)動器提供模擬量信號。

所述的基于全向推進(jìn)器的操縱控制系統(tǒng)，設(shè)有一應(yīng)急手輪，應(yīng)急手輪通過減速器與舵軸連動。

所述的基于全向推進(jìn)器的操縱控制系統(tǒng)，控制柜內(nèi)設(shè)有空氣開關(guān)、熱繼電器、PLC控制器、電機(jī)正反轉(zhuǎn)模塊，空氣開關(guān)連接在轉(zhuǎn)向電機(jī)的動力電源進(jìn)線上，對轉(zhuǎn)向電機(jī)進(jìn)行短路保護(hù)；熱繼電器接在空氣開關(guān)之后，對轉(zhuǎn)向電機(jī)進(jìn)行過載報警；電機(jī)正反轉(zhuǎn)模塊接在熱繼電器之后，輸出與轉(zhuǎn)向電機(jī)相連；電機(jī)正反轉(zhuǎn)模塊接收PLC控制器發(fā)來的控制信號，對電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制驅(qū)動。

所述的基于全向推進(jìn)器的操縱控制系統(tǒng)，控制柜還設(shè)有模擬量模塊；PLC控制器與模擬量模塊通過總線相聯(lián)，PLC控制器接收轉(zhuǎn)向手柄開關(guān)量、熱繼電器報警開關(guān)量、失電報警開關(guān)量、主電機(jī)驅(qū)動器的速度模擬量信號；模擬量模塊接收來自舵角傳感器、溫度傳感器的模擬量輸入信號，舵角傳感器和溫度傳感器分別測量全向推進(jìn)器的舵角和推進(jìn)器軸承溫度。

所述的基于全向推進(jìn)器的操縱控制系統(tǒng)，減速器采用兩級渦輪蝸桿減速器組合而成。

本實用新型所涉及全向推進(jìn)器的內(nèi)容參見申請?zhí)枮?01010549180.0的中國專利文獻(xiàn)。